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1、第第4章章 细胞的物质输入与输出细胞的物质输入与输出第第1节节 物质跨膜运输的实例物质跨膜运输的实例人教版必修人教版必修1（1）渗透作用：）渗透作用：指水分子或其他溶剂分子通过半指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。（低透膜的扩散。（低 高）高）（2）发生渗透作用的条件：）发生渗透作用的条件： 一是一是具有半透膜具有半透膜 二是二是半透膜两侧具有浓度差半透膜两侧具有浓度差一一.渗透作用渗透作用二二.细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水（一）动物细胞正常吸水，膨胀失水，皱缩细胞吸水膨胀 保持原状态细胞失水皱缩（二）植物细胞（二）植物细胞植物细胞的吸水和失水植物细胞的吸水和失水细胞内的液体环境主要细
2、胞内的液体环境主要指的是指的是液泡里面的细胞液液泡里面的细胞液. 探究：成熟的植物细胞吸水和失水探究：成熟的植物细胞吸水和失水的探究实验结果的探究实验结果原生质层：原生质层：细胞膜和细胞膜和液泡膜以及两层膜之液泡膜以及两层膜之间的细胞质间的细胞质植物细胞的质壁分离及复原植物细胞的质壁分离及复原质壁分离质壁分离原生质层原生质层伸缩伸缩性性大于细胞壁大于细胞壁伸缩性伸缩性质质壁分离的原因壁分离的原因之一之一 硝酸钾溶液，硝酸钾溶液，即可使细胞发生质壁分离，又可以即可使细胞发生质壁分离，又可以使它自动复原（钾离子、硝酸根离子被吸收）使它自动复原（钾离子、硝酸根离子被吸收） 紫色洋葱，紫色洋葱，液泡为
3、紫色，便于观察液泡为紫色，便于观察 0.5克克ml的蔗糖溶液，的蔗糖溶液，高浓度的蔗糖溶液高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原发生质壁分离复原中央液泡大中央液泡大小小原生原生质层质层位位置置细细胞大小胞大小0.3g/mL0.3g/mL蔗蔗糖溶液糖溶液变变小小脱离脱离细细胞壁胞壁基本不基本不变变清水清水逐逐渐渐恢复原恢复原来大小来大小恢复原位恢复原位基本不基本不变变正常情况下的细胞正常情况下的细胞发生质壁分离发生质壁分离细胞膜细胞膜液泡膜液泡膜细胞质细胞质液泡液泡细胞核细胞核细胞壁细胞壁原生质层原生质层由纤维素和果胶组成，由纤维素和
4、果胶组成，是全透性的是全透性的成熟的植物细胞成熟的植物细胞探究实验：提出问题提出问题作出假设作出假设设计实验设计实验进行实验进行实验分析结果分析结果表达与交流表达与交流（原生质层是一层半透膜吗？）原生质层是一层半透膜吗？）（原生质层相当于一层半透膜）（原生质层相当于一层半透膜）（设计方案、预期结果（设计方案、预期结果）（按预定方案进行实验）（按预定方案进行实验）（分析实验结果，得出结论：分析实验结果，得出结论：）（总结，写实验报告并适当交流）（总结，写实验报告并适当交流）实验步骤实验步骤1.剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，剥取洋葱鳞茎的鳞片叶，外表皮紫色较浓外表皮紫色较浓的的更好。用解剖刀或刀片在叶片外
5、表皮划一更好。用解剖刀或刀片在叶片外表皮划一0.5 cm见方的见方的“井井”字。字。3.用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为用小滴管在表皮上滴一滴质量分数为30%的蔗的蔗糖溶液，糖溶液，盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。盖上盖玻片。用吸水纸吸去多余液体。2.用尖嘴镊从用尖嘴镊从“井井”字中央的一角小心地将洋葱鳞字中央的一角小心地将洋葱鳞片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。片叶外表皮撕下，平铺在载玻片中央。6.在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复在显微镜下观察，可见质壁分离现象缓慢复原。原。5.在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻在盖玻片的一侧滴加清水，用吸水纸在盖玻片的另一侧吸收，使清水置换蔗糖
6、溶液。片的另一侧吸收，使清水置换蔗糖溶液。4.在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐在显微镜下观察，可见原生质缓慢收缩，逐渐出现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球出现与细胞壁分离的现象，直到原生质收缩成球状小团，与细胞壁完全分开。状小团，与细胞壁完全分开。1.实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支实验结果与你与预期相吻合吗？它是否支持你所作出的假设？如果有的结果与预期持你所作出的假设？如果有的结果与预期有所不同，你认为应当作怎样的解释？有所不同，你认为应当作怎样的解释？2.如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？如果没有细胞壁，实验结果会有什么不同？3.如果滴加的是如果滴加的是0.5克克ml
7、的蔗糖溶液，实验结的蔗糖溶液，实验结果会有什么不同？果会有什么不同？交流交流不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用不会发生质壁分离现象，只发生渗透作用的吸水或失水的吸水或失水 高浓度的蔗糖溶液导致植物细高浓度的蔗糖溶液导致植物细胞严重失水而死亡，不可能发生质胞严重失水而死亡，不可能发生质壁分离复原壁分离复原质壁分离产生的条件：质壁分离产生的条件： （1）具有大液泡）具有大液泡 （2）具有细胞壁）具有细胞壁质壁分离产生的原因：质壁分离产生的原因：内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外外因：外界溶液浓度因：外界溶液浓度细胞液浓度细胞液浓度植物细胞吸水方式有两种：
8、植物细胞吸水方式有两种：吸胀作用（未形成液泡）如：子、根尖分吸胀作用（未形成液泡）如：子、根尖分 生区（亲水性物质吸水。如蛋白质、淀粉、纤生区（亲水性物质吸水。如蛋白质、淀粉、纤维素等）维素等）渗透作用渗透作用(形成液泡形成液泡)物质跨膜运输的其他实例物质跨膜运输的其他实例1.细胞的吸水和失水是水分子细胞的吸水和失水是水分子顺顺相对含量的相对含量的梯度跨膜运输的。梯度跨膜运输的。2.对矿质元素的吸收有些是对矿质元素的吸收有些是逆逆相对含量梯度相对含量梯度主动运输主动运输三.物质跨膜运输的其他实例初始浓度 0 Mg2 Ca2+ Si4+ 离子离子培养液中的离子浓度培养液中的离子浓度水稻水稻番茄番
9、茄3.细胞膜和其他生物膜都是选择细胞膜和其他生物膜都是选择 透过透过性膜，水分子可以自由通性膜，水分子可以自由通 过，一些离子和小分子也可以过，一些离子和小分子也可以 通过，而其他的离子、小分子通过，而其他的离子、小分子 和大分子则不能通过。和大分子则不能通过。 细胞对物质的吸收是有选择细胞对物质的吸收是有选择 的。这种选择性具有普遍性。的。这种选择性具有普遍性。 可作为活细胞的一个重要特征。可作为活细胞的一个重要特征。 对物质对物质是否吸收是否吸收以及吸收以及吸收多少，都多少，都是由细胞是由细胞膜上载体膜上载体的种类和的种类和数量决定。数量决定。也取决于也取决于细胞生命细胞生命活动的需活动的
10、需要。要。比较几组概念渗透：渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透渗透 （如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）（如：细胞的吸水和失水，原生质层相当于半透膜）扩散：扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）过膜与否无关） （如：（如：O2从浓度高的地方向浓度低的地方运动）从浓度高的地方向浓度低的地方运动）选择透过性膜：选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了对不同物质吸收与否和吸收
11、同，构成了对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。多少的选择性。（如：细胞膜等各种生物膜）（如：细胞膜等各种生物膜）半透膜：半透膜：物质的透过与否取决于半透物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、（如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、鸡蛋的卵壳膜等）鸡蛋的卵壳膜等）练习题练习题1、a、b、c是三个相邻的细胞，已知是三个相邻的细胞，已知a细细胞液浓度胞液浓度 b细胞液浓度细胞液浓度 c细胞液浓度细胞液浓度,如如图所示，能正确表示水分在三者之间关系图所示，能正确表示水分在三者之间关系的是（的是（ ）acbacbacbacbABCDC2、以下可以发生渗透作用的是
12、（、以下可以发生渗透作用的是（ ） A.煮熟的马铃薯条放入水中煮熟的马铃薯条放入水中 B.把干种子放在清水中把干种子放在清水中 C.烈日下菠菜叶子下垂烈日下菠菜叶子下垂 D.放在盐水中的萝卜变软放在盐水中的萝卜变软D3、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，、田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称俗称“烧苗烧苗”。其原因是（。其原因是（ ） A、根细胞从土壤中吸收的养分过多、根细胞从土壤中吸收的养分过多 B、根细胞不能从土壤中吸水、根细胞不能从土壤中吸水 C、根系不能将水向上运输、根系不能将水向上运输 D、根系被肥料分解释放的热能烧毁、根系被肥料分解释放的热能烧毁B4、利用高浓度盐水（、利用高浓度盐水（NaCl溶液）杀菌防溶液）杀菌防腐的原理是（腐的原理是（ ） A、盐水中的、盐水中的Cl有杀菌防腐的作用有杀菌防腐的作用 B、盐水中的、盐水中的Na不利于细菌的生活不利于细菌的生活 C、盐水是中性的，不适于细菌的生活、盐水是中性的，不适于细菌的生活 D、由于渗透作用使细菌细胞内的水分、由于渗透作用使细菌细胞内的水分 渗出而死亡渗出而死亡D
